根据Statista的数据显示，服务提供商和电信运营商正在迅速拥抱网络虚拟化(NFV)技术。调查显示，2014年，NFV的总投资为12亿美元，预计到2020年将增长到191亿美元。

在过去的几年中，NFV的发展伴随着数字化转型，许多服务提供商成功地实现了移动网络的虚拟化，如core/EPC、IMS服务、RAN、OSS/BSS，甚至CPE等家用设备都被虚拟化了。

本文将讨论推动2020年NFV技术发展的三大趋势。

在过去十年中，云计算正在悄悄改变整个IT生态系统。我们可以看到很多应用程序甚至整个数据中心都迁移到了云中，这也是NFV变革的一大推动力。当然，移动宽带技术的发展也是一大驱动因素，例如5G和边缘计算。

NFV之云原生容器

随着云技术的发展，NFV也在不断发展。尽管NFV仍在本地运行虚拟化，但它也将去中心化并在云中容器化。许多新企业和电信服务提供商都通过容器和微服务来构建其核心网。开源软件CNCF(云原生计算基金会)是采用云原生计算的最大推动者之一。

VNF(虚拟网络功能)现在被用作云原生网络功能(CNF)。VNF通常通过VM在本地部署，但现在它们已部署在云原生容器中，这使基于云的应用程序部署更加轻松快捷。

部署在容器中的VNF将支持可以轻松开发、扩展、更新和编排的微服务。开源容器编排系统Kubernetes在其中起着重要作用，它使NFV成为了云原生。Kubernetes允许对VNF、CNF、VM、功能和容器进行动态编排。

NFV部署在原生云中的好处?

• 应用程序能够按需缩放。
• 可以通过微服务进行部署。
• 改善分布式和边缘计算环境。
• 允许Kubernetes等编排引擎动态控制工作负载。
• 可以运行在本地云、混合云或者任何云中。

尽管容器和微服务可以是具有单一用途的应用程序，例如路由网络流量，但它们不会完全取代NFV。容器可以托管VNF，以提供自动化、扩展和编排，这在管理方面是一个更好的解决方案。

Verizon最近在对云原生、基于容器的EPC(演进分组核心)技术进行测试，这是该技术的一个实际应用案例。该EPC将提供一个更有效的运营方式来运行新的宽带服务，如LTE和5G。

5G的高效部署和运营

5G是NFV提供商的主场。除了利用最新的无线接入技术，5G还将使用基于NFV和SDN的新网络架构。5G以及NFV和边缘计算将在智能工厂、智能家居、自动驾驶、NGCO、工业物联网、智能农业、监控等诸多应用领域占据主导地位。

NFV技术为服务提供商向5G产品进军提供了巨大的优势。

但是，目前NFV仍是一项发展中的技术。许多大型移动网络提供商已经将其大部分核心网功能虚拟化，但尚未达到100%。他们仅转换了网络中的部分组件，例如仅转换了vEPC或vIMS。

另一方面，5G网络需要与NFV服务协同部署，例如网络切片和端到端服务编排。

为什么网络切片是5G的关键?

移动终端用户在多媒体和点播服务方面需要更高的质量和更低的延迟。这种需求引发了我们管理网络服务方式的变化。通过网络切片，将5G物理网络切成独立的虚拟网络，每个虚拟网络具有不同的特征。每个网络切片都是满足特定要求的独立端到端E2E网络。例如，一个网络切片处理自动驾驶车辆，一个增强现实，另一个处理IoT设备等等。

5G网络可以通过共享基础设施划分为多个VN(虚拟网络)。NFV的网络切片对5G的发展至关重要，它有助于提供独立于物理网络基础设施的高效服务。网络切片可提供可扩展且灵活的5G网络服务。

为了实现服务提供商所需的NFV类型，网络基础设施需要高度可靠且可用的平台，可以托管所有这些VNF。

利用NFV的边缘计算数据中心

如今，我们需要将应用部署在更靠近最终用户的地方，用户可以在家中工作，进行视频会议，使用流媒体、增强现实、自动驾驶等高需求服务。

正是由于这一需求，应用程序开始从部署在数据中心的单片服务器转移到跨混合环境的分布式工作负载上。现在，终端用户智能手机、无线电发射塔以及本地数据中心等边缘设备都具有在本地处理数据的能力。边缘计算有助于节省宝贵的带宽并缩短响应时间。

边缘计算如何利用NFV?

边缘计算与NFV的结合能够加速应用程序和服务的部署。NFV不仅可以部署在中央网络上，还可以部署在边缘，在边缘可以定制服务，并且可以让网络切片更靠近用户。NFV可以为每个特定用例提供更精细的服务。

其他优势

• 弹性资源。NFV可以为网络提供弹性扩展。它可以根据应用程序的需求动态调整资源。
• 高带宽和安全性。对于特定的功能，可以在边缘部署不同的网络切片。网络切片可确保边缘关键任务应用的高带宽和安全性。
• 快速服务部署。借助uCPE等设备，可以在边缘快速、经济高效地部署服务。
• 与中心办公室连接。SD-WAN等技术可以帮助将边缘分支机构与中心办公室连接起来，同时提供安全性和可用性。

对于无线网络，ETSI提出的多接入边缘计算(MEC)的体系架构类似于NFV，在某种程度上基础设施是虚拟化的。可以将MEC安装在基站上以充当微型数据中心。5G可以在边缘利用这些计算能力来提供更低的延迟。

哪些设备可以在边缘支持NFV?

NFV可以借助正确的NFVi和边缘计算基础设施来支持边缘应用程序和服务。这些设备包括白盒vCPE/uCPE、MEC服务器和支持HCI的平台解决方案。

还可以通过集成开源软件(例如NFV开放平台(OPNFV))和白盒解决方案来保证NFV服务。 uCPE能够：

• 在边缘(现场)进行实时计算。
• 对网络进行虚拟化和切片。
• 为高要求的应用程序提供高吞吐量。

总结

云将成为NFV部署的主要驱动因素，事实上，有一个新的类似功能CNF(云原生网络功能)，它将与NFV共存。Kubernetes已经允许NFV部署自动化、扩展和管理，它将管理所有这些功能，包括VNF、CNF和容器。

这些云原生的容器化VNF也将对5G网络核心产生积极影响。 5G也将受益于NFV的网络切片。例如，移动网络核心可以划分为不同的独立的组件，例如4G的vEPC、vIMS和RAN。

当然，VNF不仅可以对中央网络进行切片，还可以在边缘提供网络切片、编排、策略等。在白盒x86服务器uCPE的帮助下，VNF可以更轻松、更经济地部署在边缘。